一种耐磨石墨材料制备工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明提供一种耐磨石墨材料制备工艺。
【背景技术】
[0002]石墨材料是目前主要用于国防工业的常用材料，疲劳损伤引起的材料的失效或断裂往往事先无明显征兆，因而危害性大，石墨材料微观结构复杂，增加了研究过程中测试及表征的难度，材料的耐磨性能是设计材料时很重要的一个参数，石墨材料的损伤表现为基体裂纹、界面脱粘、纤维断裂或拔出等多种损伤形式，这些损伤形式还会相互影响和组合，因此石墨材料作为高温结构材料。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为了克服上述问题，本发明设计一种耐磨石墨材料制备工艺，通过优化耐高温石墨材料的内部孔隙结构，提高抗氧化性能和抗疲劳性能，市场前景广阔。
[0004]针对现有技术存在的缺陷，其技术方案是一种耐磨石墨材料制备工艺，其特征在于:其特征是:预制体采用0/80交替排列的无维碳布布层，其中无维碳布中夹有特殊碳毡，布层厚度大约为0.83?0.90mm，布毡比约为55:35，制成的石墨材料为块状，密度为2.70g/cm3，毡层(碳纤维)为PAN聚丙烯晴预氧丝还未炭化，穿刺和布层为T300国产碳纤维，基体主要为光滑层，1100°C化学气相渗透(CVI)和液相浸渍有机结合处理工艺。
[0005]所述的CVI工艺是在部分真空下，把甲烷、天然气等碳氢化合物加热到分解温度以上，使其在高温条件下裂解，裂解碳逐步沉积在碳纤维表面，填充骨架内部孔隙。
[0006]本发明的特点是:采用针刺碳毡预制体结构，相对低维骨架的预制体性能优异。提高材料密化的目的是填充碳纤维骨架内的孔隙。采用液相浸渍后碳化处理和化学气相渗透(CVI)的方法进行，前者易于填充预制体中的大空，后者则相对易于填充相对较小的孔隙。两种工艺有机结合可以优化耐磨石墨材料的微观结构，提高抗氧化性能和抗疲劳性能。石墨化处理可以提高材料的石墨化程度，改善材料导电、导热性能，提高材料的各向异性，降低硬度，热稳定性好、磨损小、性价比高、抗耐磨和抗氧化等一系列的优点。
【具体实施方式】
[0007]该一种耐磨石墨材料制备工艺，其特征在于:其特征是:预制体采用0/80交替排列的无维碳布布层，其中无维碳布中夹有特殊碳租，布层厚度大约为0.83?0.90mm,布租比约为55:35，制成的石墨材料为块状，密度为2.70g/cm3，毡层(碳纤维)为PAN聚丙烯晴预氧丝还未炭化，穿刺和布层为T300国产碳纤维，基体主要为光滑层，1100°C化学气相渗透(CVI)和液相浸渍有机结合处理工艺。
[0008]所述的CVI工艺是在部分真空下，把甲烷、天然气等碳氢化合物加热到分解温度以上，使其在高温条件下裂解，裂解碳逐步沉积在碳纤维表面，填充骨架内部孔隙。
【主权项】
1.一种耐磨石墨材料制备工艺，其特征在于:其特征是:预制体采用0/80交替排列的无维碳布布层，其中无维碳布中夹有特殊碳租，布层厚度大约为0.83?0.90mm,布租比约为55:35，制成的石墨材料为块状，密度为2.70g/cm3，毡层(碳纤维)为PAN聚丙烯晴预氧丝还未炭化，穿刺和布层为T300国产碳纤维，基体主要为光滑层，1100°C化学气相渗透(CVI)和液相浸渍有机结合处理工艺。2.根据权利要求1所述的一种耐磨石墨材料制备工艺，其特征是:所述的CVI工艺是在部分真空下，把甲烷、天然气等碳氢化合物加热到分解温度以上，使其在高温条件下裂解，裂解碳逐步沉积在碳纤维表面，填充骨架内部孔隙。
【专利摘要】本发明提供一种耐磨石墨材料制备工艺，其特征在于：其特征是：预制体采用0/80交替排列的无维碳布布层，其中无维碳布中夹有特殊碳毡，布层厚度大约为0.83～0.90mm，布毡比约为55:35，制成的石墨材料为块状。优点：石墨化处理可以提高材料的石墨化程度，改善材料导电、导热性能，提高材料的各向异性，降低硬度，热稳定性好、磨损小、性价比高、抗耐磨和抗氧化等一系列的优点。
【IPC分类】C01B31/04, C04B30/02
【公开号】CN105600771
【申请号】CN201410660325
【发明人】李鹏
【申请人】平度市华东石墨加工厂
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2014年11月18日